单跨多层大跨度工业建筑结构体系对比分析研究

摘要

装配整体式钢网格盒式结构是由中国工程院院士马克俭教授提出的一种新兴的结构形式，具有良好的空间三维受力性能，材料用量经济节省及适用跨度较大等优点，符合我国“循环经济三原则”的指导思想，是我国自主创新科技道路上的一次飞跃，盒式结构已在多地得到实际的工程应用，具有良好的发展趋势及推广前景，因而需要大量的更为深入的理论分析作为工程实践的指导。
　　本文主要着眼于盒式结构应用于单跨多层工业建筑的理论分析，全文围绕《抗震规范》条文展开论述，以一拟建4层单跨工业厂房为例，通过与传统钢框架结构进行对比分析，论证盒式结构应用于单跨多层厂房的可行性与合理性，以期对于单跨多层实际工程的应用提供一定的理论分析指导。全文首先介绍了盒式结构的基本力学计算方程、几何组成与构造特征要求；其次通过对比两种结构形式基于线性状态下综合性能分析，论证出盒式结构结构设计能够符合现行行业规范设计准则，具有更好的经济效益；随后通过对两种结构体系进行基于罕遇地震作用下的静力、动力弹塑性分析，得出结论单跨多层结构形式下的盒式结构体系相对传统钢框架结构具有更好的抗侧刚度与结构延性；最后，从结构冗余度进行考虑，分别对两种结构体系进行抗连续性倒塌分析，通过对比判断出盒式结构体系具有更好的结构冗余性与跨越能力。
　　综上所述，盒式结构是一种经济性更好、受力性能更为合理的结构体系，具有良好的推广应用前景。